Allegro产品（SMD和通讯）焊接法
Allegro产品（SMD和通讯）焊接法
作者：布拉德利史密斯♥John Sauber
亚博棋牌游戏Allegro Microsystems，LLC
适用范围
本文件介绍经经明对allegro™产品有关的典型典型贴装配器有关的信息。当时探讨了无铅（pb）焊接和传统铅焊接工程。
适
快速的建议您阅读IPC /电平接头工业标准j - std - 020非气密固态表面装配器材的湿度/回流焊敏感度分享和级别。它它了与器材的湿度湿度（MSL）分批有关的信息，当时介绍了器材制剂有关的协议。外商，J-STD-002标准 -元源引绕线，端子，焊片，绕线和接接的可爱还提供了确定最佳佳工艺码分数的重要信息。
含铅焊接工厂和无铅焊接工艺艺合格焊点的特价描述可不合适。ip中包括ipc j-std-001 -焊接的电气与电子组件要求,它是涵盖焊接材料和工艺的行业公认标准,其修订版D及更新版本还涵盖了无铅焊接工艺。ipc - a - 610电子组件的可接受性，详细介绍了工艺标准，其修订版d及更新版本还涵盖了无铅焊接工厂.ipc-2221 -印刷电路板设计的通用标准介绍了焊点尺寸标示的表示法.jedec标准jesd22-b102 -可焊性规范
加工温度与msls
在没有焊接工艺中的水分中的。虽然很重要，但这种种式和加工在温度对的影响，因为与传统的含铅焊接工艺相比，它需要更高的最大。
整个整个体行业，包括allygro都都用品件件装。包装通常用水分和其他污染物的环氧树脂模塑料模塑料模塑料成。即使在潮湿的空气中间时间暴露，也会使使装吸收的水平，进而会在加载时因助化产出严重严重。附图1所示，蒸汽压力随温度升高而迅速大，但但力增大与不言而喻工艺之间的缓慢升高于...220°C（493 k）的峰值到无铅工艺在240°C（513 k）左右的下几三就是，温度升高约4％，而蒸汽压力增大45％。铅工艺260°C（533 k）的上限温度，只需要升温约8％，而而蒸汽力会增大约103％。
为防止因汽汽效应效应导致导致暴露暴露暴露暴露暴露暴露暴露暴露暴露暴露暴露暴露暴露长时间。在此情况下，最长暴露空间与器材的吸水率有关，它它使用msl等级表示，msl 1表示耐分最强。“j-std-020”标准的修订版C及更新版本提供了有关的吸，以及防止吸水的方法。器材包装的标签显示了msl等级msl等级与峰值温度有关。如果在接近上限时焊接，需要按照较低msl等级的规定规定法监理器材。
端子镀层
完全无铅的工艺不仅要求组装产品使用无铅焊料和锡膏，而且要求器件必须是无铅结构。器件结构与可焊性有关的一个重要方面是端子镀层。
镀层外研
含铅镀层和匹配焊料的特征是明亮反光，所以可使用光学检验设备自动验证焊点的质量。与含铅镀层相比，无铅镀层及加工后的焊点不明亮也不反光。这并不影响焊点的完整性,IPC的“j - std - 001标准”将其认定为一种材料和工艺特性:
“有效焊料合金化合物，元元引引镀层......可口焊接工厂......可殊焊接工厂...可口使焊接艺暗淡，亚光，灰色或粗糙的外观，这英真的......是正当的......
“采用锡铅合金焊接工人和无铅合金工人加工的焊点之间的外观有关。所和锡铅可相同，无铅和锡铅可爱有类似的外观，但无铅焊点的表面可更粗糙（颗粒状或暗淡）或具有不合适的沾锡接触角。“（修订版d§4.14）。
在生产，测试，烘烤和何时，使用更高的师会进一步这种特征.allegro器材的测试测试行业通行标准。
这样能确保提高器件的可靠性，但也可能导致端子镀层的外观变暗。器件在焊接到组件内之前，由于长期存放而在大气条件下暴露，其外观也可能变暗。这种外观变化并不会影响焊点的完整性。
通过调节自动光学检验设备，可补偿无铅材料产生的低照度。这有助于防止有正确镀层的器件和正确加工的焊点被拒收。除非根据器件端子和焊点较暗的镀层外观调节光学检验设备，否则可能导致合格的器件和组件被判定为拒收或需要返工。
镀层覆盖面
引脚框的基础金属芯的镀层能保护保护，它提供了能被焊料轻易，所以对焊点的有条关联。
决定外露引脚及触点的镀层如何影响焊料沾锡表面的工人艺主要有三种：溢料飞边，机械磨损和去框的氧气。
溢料飞边。虽然电视可在模塑料（制造器材套装）压铸前或压铸后行，但大多数情况下，它都是在压铸后成的。如果是小型无引脚装配（qfn与儿子），电气通话要在压铸后进行。
在压铸过程中，引脚框与芯片封装被上下两半铸模封闭在一起。引脚框将两半铸模分开，如图 2 所示。
当模塑料注入模具型腔内时，多余的模塑料会通过端子之间的缝隙、铸模之间的少量渗漏，以及端子的顶面和底面挤出。当模塑料冷却并且器件顶出时，端子之间大部分多余的模塑料会随阻胶支撑条部分一起被清除。残留的模塑料(也称“溢料飞边”)会出现在端子侧面,封装与阻胶支撑条位置之间的地方。此外，还有少量的溢料会留在端子顶面和底面靠近封装的位置。
以机械方式切除式切除所所会会造封封。在包装模塑后对子传播电脑时，没有飞翔的地方不合会镀层。未清除的残留分子的关键词焊接区焊接区较，所以不合会影响的强度。
管理时的磨损。完成电镀后，在处理时产生的磨损可能导致端子镀层减少。经验表明，无铅器件会频繁经历各种测试和评估循环，这些都是在高温条件下进行的。这种额外的处理会使器件经受机械磨损，从而会消除端子镀层。例如，器件靠在端子上沿轨道移动时，端子接触区的底边镀层会受到腐蚀。这会在焊接时影响端子的沾锡。
磨损加入产前的作用，它会加加吸和颗粒（之衣加工器材时脱落的）的风密。这这种可影响
可焊性，所以需要使用强度更高的助焊剂。为防止出现这类污染，必须制定合格的清洗流程，以定期和彻底清洁用于处理器件的进料盘、轨道、出料盘和承载器。
去框。在此工艺阶段，需要需要单位的器材包装与包含它们（在各种生产阶段）的大型引脚框框框框敷装到成品内的现场，可行的额外线成都和切边工作。
如图 2 所示，在切割端子两端的地方和清除阻胶支撑条的地方，铜芯暴露在外。这些暴露的部位远离关键焊接区。图3显示了QFN和儿子封装的去框结果。在这些封装中，模塑料是一个连续块，需要将单独的器件从块中切出。因此，端子末端暴露的铜芯会出现在与封装壁相同的平面上（在某些设计中，端子不会延伸到切割平面，端子上没有暴露的铜芯区域）。
规定，在暴露铜基于上部焊接性能无无无得到的性能，对qfn和儿子装备来说，对法在生产时，使用 - 为从特征，为从从特征，未未成种填锡圆角，原因是器材接触面焊盘之间的关键词焊接区焊接区完全位于装配的底部。
快板的无铅镀层
Allegro在掌管上使用的是100％雾锡电脑。这种镀层子和焊盘对，并且严格遵循的回流焊曲线时，它严提供牢固的焊点。它具用了，而且不望起昂贵的贵金属成。
雾锡镀层的另一个优势能100％向后兼容具体任何传统锡（snpb）焊料。它能在传统锡铅焊料合金适，具备100％雾锡电光引脚。框的allegro器材在没有的锡铅焊接工艺中，包括峰值温度低于232°C（锡的熔点）的焊接工。它为在碘化物中轻易溶解。
焊料与助焊剂
要将器件贴装到电路板上,必须使用正确组合的焊料与助焊剂。最佳组合需要考虑器件的引脚框镀层,PCB条件,工艺化学和贴片机的特性。
替代助焊剂
快板强烈建议您使用助焊剂,焊料和端子镀层的多种不同组合进行试验。必须按制造商的说明，正确储存和使用助焊剂与焊膏。应审验采用不同助焊剂和加工条件的各种组装工艺组合，然后用于适应器件镀层和回流焊温度要求的变化。
例如,像快板产品这样的高可靠性器件,通常使用高性能助焊剂形成牢固的焊点,其活性远高于低可靠性器件通常使用的助焊剂。
。这是......为Allegro会员会经历反复多，室温，室温，高湿度，电影和其他测试。这通讯只对对对对端对对对对对对对。轻微轻微影响，但如果在焊接使使用低活性或中炎活性的助焊剂，就会演变成严重的。
使用替代助焊剂进行试验的一件事是，使用活性活性高度的助焊剂避免其他成本更高或敏感高加工温度改进改进更，但但太高可导致材料各种问题。户外，在无铅焊接工艺中，升温的地球有限，为基因温度已经升高。
另一种能改进可口的工人艺调节调节比例氮气比例比例投入使使使使使使使使使投入使使使使使使使投入投入投入.allegro建议在作业（特征）铅焊接）时，使用可根据性的富氮大肠杆。
就可焊性焊性而，助焊剂可分性为三类：
- 水清洗助焊剂（活性活性高）
- 免清洗助焊剂
- 溶剂清洗助焊剂
快速的建议使用不含卤化物的水清洗助焊剂，因为它们的活性极高。这些助焊剂还采用了表面活性剂，与传统的溶剂清洗化合物相比，它们能以更环保的方式清洁。免清洗助焊剂更环保，但活性不锈水清洗助的高。但如果安装包装与pcb表面之间的缝隙过窄，无法使使流过窄，需要需要使使洗助焊剂。另外，如果如果别用的100％氢物水清洗助，必须使使免清洗助焊剂（确保确保清洗助洗助焊剂化物含相比必须溶剂溶剂清除的焊料或相比，这些助焊剂产品的含有物质更少或更环保。
Allegro封装能能所程所程进值化学监护，包括拥有不含含量化的水清洗助焊剂或无焊剂的清洗工厂，但三氯乙烷和三重户外，为表明，它们明，它们它们除户外，它们明，它们它们产先生仪器的化化物。这些特殊溶剂还破坏，所以所以避免使使用。
替代焊料类型
在含铅工艺向无铅工艺转化的过程中，需要考虑无铅镀层对现有含铅工艺的向后兼容性。如前所述，100% 雾锡的无铅镀层能向后兼容目前的锡铅焊接工艺。它还兼容应用前景光明的无铅焊料合金。表 1 显示了不同无铅焊料合金的基本对比。
随着无铅焊接工厂的要求日益严格，材料特价和制程化学的完整性重要性与日志。通讯，与含铅合金相比，聚合的表面张力更大，沾锡速度更慢，需要的预热时间更长。这就要求助焊剂长长长活性，同时还要在温度温度高时保持需要更更高高度的助焊剂。
腐蚀性腐蚀性物
在包装编程中，加工高度可以加入浸出，但更严重的英期。随着时间推移，水分会浸出各种物，在包覆成成才用处也也。这可能导致产品运抵现场Ⅴ叶成腐蚀性化合物。
卤化物是造成腐蚀的主要因素。在组装过程中应严禁使用含有卤化物的材料。这不仅适用于助焊剂，
还适用于焊料与焊膏，以及包覆材料。需要特别注意的是尼龙(PA)材料,因为它非常容易吸水。
防止此类腐蚀的最佳途径是清除所有生产原料中的卤化物。例如，更高级的尼龙通常卤化物含量最低。除此之外，还应定期检查所有工艺阶段，以确保未引入任何污染源。污染源不仅包括生产时消耗的材料，还包括生产工人本身可能传播的物质。所以必须随时佩戴口罩、手套并穿着适当的消毒服。
| 表 1常用焊膏与波峰焊料的对比 |
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|---|---|---|
| 通用名 |
典型组 |
备份 |
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| BiSn |
BI 58％/ sn 42％ |
熔点138°C;在温度循环条件下，不握用于低的焊点;兼容100％雾锡镀层;不吻的snpb镀层 |
| SnPb(低共熔) |
Sn 60% / Pb 40% |
熔点183°C;通常用于电子行业,兼容100%雾锡镀层;外观发亮 |
| SAC305 |
Sn 96.5% / Ag 3.0% / Cu 0.5% |
熔点219°C;兼容现有的snpb镀层和100％雾锡镀层;外荷发 |
| sn |
Sn 96.5% / Ag 3.5% |
熔点221°C;兼容100％雾锡镀层;不依赖的snpb镀层 |
| SNCU. |
SN 99.3％/ Cu 0.5％ |
熔点227°C;兼容现有的SnPb镀层和100%雾锡镀层;外观发暗 |
| SN100 |
SN> 98％/ Cu <1.0％/ Ni <1.0％ |
熔点232°C;兼容现有的SnPb镀层和100%雾锡镀层;外观发亮 |
| SnPb(高温) |
Sn 5% / Pb 95% |
熔点≈300°C，常用于装配晶片和类似工程;兼容100％雾锡镀层和有没有的snpb镀层 |
包装注意事项
PCB，端子和焊点的机械特性的相互相互作用必须重重视.Allegro实用陈明AN27703.1——使用霍尔效应器件设计组件的准则详细介绍了焊接工厂和其他其他装方法。应应用品最最佳佳焊接效果峰值焊度（通过在240°C - 260°C - 260°C - 260°C）。
焊料沾锡
根据“ipc - jstd - 001标准”的规定,合格焊点必须具有能粘附和润湿所有焊接表面的外观,焊料表面与焊接端子或焊盘表面的融合应平滑流畅,接触角一般小于90度(也有例外情况)。(修订版D§4.14)。“ipc - jstd - 001标准”并未要求焊料能覆盖端子的所有表面镀层(修订版D§4.14.2)。
在没有镀层的端子部位，无法进行润湿，所以不能保证焊料的粘附性。最好的例子是端子末端，或阻胶支撑条末端，在此去框切割或器件安装时，会导致端子的芯材暴露。另一个重要位置是端子的座面，处理过程中的移动会使这里的镀层磨损。
填锡圆角形状
为提高填锡圆角的成种，高可以（IPC 3级标准）组件的端子与焊盘区域的75％，如图4所示。不合因是多重，未能在端子的突出侧侧侧侧成侧面填锡圆角是一个pcb排列排列，而而化学特性问题与子强烈建议子宽度与子脚和pcb焊盘100％重叠。端子与焊盘。端子与焊盘不少时，无法保证能形成完全的焊点。
合格的焊点通常要求子的每要求，脚跟和子子脚下方的焊料层有正成成像的填锡角，如图5所示。在“jesd22标准”中，鸥翼型焊点的关键区包含端子的侧面和底面，这里是焊点与焊盘接触的地区（§5.3.3.2，验收/拒收标准）。
要了解有关SMD焊点评估的详情,请参“IPC - a - 610”的§8(此外,IPC表面包装焊点的评价手册提供了目标条件的实例和填锡圆角形状的验收标准）。对于扁平带型、L型和鸥翼型端子,如前几页的图中显示的端子,当焊料与端子和PCB焊盘之间的润湿填锡圆角显而易见时,可认为焊料厚度足够(§8.2.5.7)。侧面填锡的最小长度规定为端子宽度的3倍,或当端子脚长度是端子宽度的至少3倍时,应为PCB焊盘端子脚长度的75% l(§8.2.5)。
就脚趾填锡圆角而言,IPC规定了端子调节区的基材暴露条件(“IPC j - std - 001”修订版D,§4.14.1)。因此，填锡圆角应位于脚趾底面，但在铜芯暴露的地方，使填锡圆角覆盖整个脚趾可能更困难。
“jesd22”未阐释与焊点关键词有关的鸥翼型鸥翼型子顶面（jedec图2）。“IPC-2221A - 焊点标识符号”（IPC图8-16）或“IPC J-STD-001 -可接受性标准“也也阐释脚趾底面。建议小心操作品，以防止填锡圆角高度无限，避免接触器材件装配。当使用品件子设计（如鸥翼型）时，需要最佳的工人条件，以以确保焊料能能润湿润湿的90度边缘并牢固附着。通道，需要使用大量活性鸥翼型，以确保焊料整个鸥翼型，以确保焊料整个。焊料的综合性。应评估焊料的运动特性，以确保脚跟，脚趾和侧面侧面子的正交。
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手工焊接
允许允许工焊通通仪器，只要能防止装配在高级下暴露。通讯，应避免避免工程，因为很难焊接流程的预热和冷却阶段。
不得使用热风焊枪。它们的加热效果难以控制,因为它们产生的大量热风可能迅速烧坏塑料组件并在PCB内蔓延,进而导致相邻组件的接头松动。
如果需要手工焊接（如在原型组装或电机返工机时），最好自用电阻，特征是可设置保持350°C以下的最高度的自动调节式调节式。例如metcal smartheat™。烙铁的温度应设置得越低越好，不要超出焊接时间。没有经专业培训培训并丰富进行行作业。
焊接
要焊接端子较长的快板器件的铜芯端子,应使用能产生最低温度(功率设定)的焊接法,并提高焊点的可靠性,以避免端子镀层飞溅。快板减少了端子的平均厚度,确保其更兼容焊接工艺。
在端子座面的有性潮流时，Allegro镀层的平衡为450μIN。，厚度范围在300 - 800μIN。之间。这种厚度是焊接工艺的最佳厚度，这能使差绒600μin。00。
应通过试验确定最佳焊接温度，以确保镀层能正确熔融和粘结，而不会沸腾和飞溅。将端子芯材直接焊到焊盘的铜线上时，焊接温度过高会导致镀层沸腾并从端子上脱落。必须采取措施遮蔽周围的区域，防止熔融的镀层飞溅。当焊料或镀层过热时，就可能发生飞溅，从而会在邻近表面形成焊球，并可能连接触点或导线。
回流焊
仔细设计工厂的SMD封封方要高于传统高温度无铅高温度无铅无铅高于要高温度。
图8显示了采用传统锡铅焊料的SMD封装的典型高温回流焊曲线。图9显示了采用无铅焊料的SMD封装的最高温回流焊曲线。对比两张图可显示无铅焊接需要的更高焊接温度的范围。
允许允许通讯器材进行回流焊回流焊定理，只要器材的塑料封装不在过sa和sb包装是户外，在高度下暴露，它们热塑性的热塑性外面可以变形。如果需要包装上行行程，必须设置特价的防护托盘以索和sb封服，这样外荷的温度就不合会170°C。
波峰焊
Allegro不仔对SMD包装行行波峰焊制剂。唯一的外出是LH（SOT23W）封装，它可以使使使温度温度温度温度进波峰焊接。
Allegro通用器件融合进行。图10显示了典型的波峰焊曲温度线。
在驾驶波峰焊致理时，应助力器包装和电池保持足够的间隙，而且而且只使用含量化物的助焊剂。对于acs75x电阻器，ca或cb封装，预热斜率应在2 - 5°C/ s之间。
返工
从安装好的PCB上方下器时，通讯会会器材件成机械机械。在下面器材前，应应作用准确的回流焊曲曲温度温度温度温度温度，采取采取和其他msl预防，在焊料焊料完全的前后，不要尝试取ー，取下电器时必须用最的机械力。
采用无铅焊接法进行返工时，需要适当调节工艺。例如，使用标准的铜织带吸取残留的回流焊料时，需要
在铜织带上滴少许不含卤化物的助焊剂，以促进流动。还可使用已预嵌助焊剂的织带。
即使即使用正式的步骤取件，也也很难新安装器械器，ALLEGRO不清新的使用器材。端子在安装和拆卸过程中受热和暴露，会导致导致子镀层矿化，从而从而沾锡力减弱。当使新安装安装器材并并时，会再次进生含化，这需要在温度显着高度原始回流焊条件条件重烧坏重或或种可口烧坏或pCB组件周围的元件。
仪器件套装行行工理时机，建议采取下载步骤：
- 遵照上述msl预防措施，仔细取下以前的器材。
- 彻底清洗所有残留的焊料和助焊剂。
- 在现场使用新的焊膏。
- 利用合格的温度温度曲温度进和回流焊。
- 安装新器件。
- 完成结合规定的回流焊冷却循环。
保护焊点
清除残留的助焊剂后,应为组装的PCB涂一层共形敷膜,以防止焊点受潮和沾染腐蚀性污染物。快板强烈建议执行此步骤,因为无论是高速应力试验(所),还是在恶劣环境下的现场应用,都表明它非常有效。
建议可用的是聚氨酯。也可用硅树脂。至少应在焊点，端子和器材封涂形敷膜。为之了形形。为之了提高于的可以，应可可在整个pcb组件上涂敷膜。
电路设计
实际应用时的导热性可能影响单个端子的焊接效果。特别是与大型接地平面相连的信号接地端子，以及与暴露铜线区域相连的端子或通过短导线连接附近组件的端子，这点尤为突出。它们能共同产生散热作用，所以应考虑延长这类端子的热浸时间或提高回流焊温度。
浸渍试验
测试可焊性常使用的方法是浸渍浸渍试验。为之确保此试验产端结果，必须必须测试器材的端子预热一件儿时间（按它们的热特性）。根据“j-std-002标准”的规定，如果器材的引脚引脚，如allgerok封装之迹的通道，通式应采用5次。
结论
只要只要执行标准装包程序程度，并并基因MSL的定理协议，就能确保allegro器材发出的性能。欢迎联系allegro的销售部或客服部，以联系更多有关器材调理和包装的信息。
